Manchester-kód (manchester)
A Manchester Code önszinkronizáló impulzuskódot jelent, és két szintje van, ami jó zajminitivitást biztosít. Minden ciklus (bitintervallum) két részre oszlik. Az információkat az egyes sávok közepén előforduló lehetséges különbségek kódolják.
Az egységet egy magas jelszinttől alacsonyig terjedő különbséggel kódolják, és nullát egy fordított cseppel. Az intézkedés elején lehet egy jelfelülettérfogat (amikor néhány egységet vagy nullát továbbít egymás után).
Tekintsünk speciális kódolási eseteket, mint a korábbi esetekben.
A Manchester-kódolással az egyes bitintervallumok közepén a jel kötelező megváltoztatása megkönnyíti az órát. Ezért a Manchester kód jó önszinkronizáló tulajdonságokkal rendelkezik.
A jel nem tartalmaz konstans komponenst, a jel alapvető frekvenciája a fO = N / 2 Hz-től fO = N Hz-ig terjedő tartományban változik a bitfolyam típusától függően.
A Manchester-kódolást az Ethernet technológia legkorábbi verzióiban használják 10 Mbps átviteli sebességgel.
A differenciál Manchester kód (Differential Manchester)
A "0" és az "1" logikai értékeket az óra (bit) intervallum elején jelszint-változás jelenléte vagy hiánya továbbítja. A bitintervallum közepén kötelező a jel értékének megváltoztatása.
Differenciál Manchester kódolás
Ez a kód ugyanazokkal az előnyökkel és hátrányokkal jár, mint Manchester.
A vizsgált kódok közül a Manchester kódolás jobb önszinkronizálást eredményez, mivel a jel csökkenése legalább egy óránkénti ciklusonként jelentkezik.
A Manchester-kódot 10 Mbps (10Base-T) átviteli sebességű Ethernet hálózatokban használják. Differenciál Manchester kód - hálózatok Token Ring technológiával.
Jelenleg a fejlesztők arra a következtetésre jutottak, hogy sok esetben racionálisabb a potenciális kódolás alkalmazása, megszüntetve a hiányosságokat az úgynevezett logikai kódolás segítségével (lásd alább ebben a részben).
Kód nullával visszatérve rz (Return to Zero)
Az "1" bit az egyik polaritás impulzusa a bitintervallum első felében, a bitintervallum második felében a jel nullázódik.
A "0" bit egy másik polaritású impulzus a bitintervallum első felében, a bitintervallum második felében a jel nulla lehet. A kód jó szinkronizálási tulajdonságokkal rendelkezik.
Ehhez a kódhoz a bitintervallumot
Kód a kódértékek inverziójával cmi.
Ebben az átviteli módban az 1 bit kvázi kódolási szabályokkal van ábrázolva, és a 0 bit két ellentétes polaritású impulzusként van ábrázolva középen. A kód jó szinkronizálási tulajdonságokkal is rendelkezik.
Potenciális kód 2b1q
Ez egy potenciális kód négy jelszinttel az adatok kódolásához. A név tükrözi a kódolás lényegét - minden két bit (2B) óránként egy bizonyos szinten (1Q). A lineáris jel négy állapotban van. Más szóval, az N adatátviteli sebesség ezen kódolási módszerrel kétszerese a B modulációs sebességnek.
A jel a 2B1Q kódban
Az ábra mutatja a 01 01 10 00 bitszekvenciának megfelelő jelet. A 2B1Q kódú jel alapfrekvenciája nem haladja meg az f® = N / 4 Hz értéket.
Ennek a kódolási eljárásnak a végrehajtása érdekében azonban a távadó teljesítményének nagyobbnak kell lennie, hogy a vevő a négy lehetséges értéket egyértelműen megkülönböztesse a háttérzaj ellen.
Három átviteli szintet használnak: "-1", "0", "+1".
Az egység megfelel az egyik jelszinttől a másikig az óra intervallumán átmenő kötelező átmenethez.
A nulla megfelel a lineáris jel szintjének megváltozásának hiányában.
Egy egységszekvencia továbbításakor a jelszint-váltási idő négy bitet tartalmaz. Ebben az esetben f0 = N / 4 Hz. Ez a jel maximális alapfrekvenciája az MLT-3 kódban. A nullák és a váltakozó szekvenciák esetében a jel alapvető harmonikusa az f0 = N / 8Hz frekvencián van. ami az NRZI kód fele.
A jel az MLT-3 kódban
Logicheskoekodirovanie magában helyett az eredeti információs bitsorozatot az új bitsorozat hordozó ugyanazt az információt, de olyan, ezen kívül további tulajdonságok, mint a képesség, hogy a fogadó fél észleli a hibákat a kapott adatokat, vagy biztonságosan fenntartani szinkronizálást a bejövő jel.
Két logikai kódolási módszer létezik.
A többletkódok (táblázatkódok) az eredeti bitszekvencia csoportokban történő partícionálásán alapulnak, majd az egyes forráscsoportokat a táblázatnak megfelelő kódszóval helyettesítik. A kódszó mindig több bitet tartalmaz, mint az eredeti csoport.
A 4B / 5B logikai kód az eredeti 4 bites csoportokat helyettesíti 5 bites kódszavakkal. Ennek eredményeképpen a számukra lehetséges összes bitkombináció (2 5 = 32) nagyobb, mint az eredeti csoportokban (2 4 = 16). Ezért 16 ilyen kombinációt tartalmazhat a kódtáblázatban, amelyek nem tartalmaznak több mint két nullát egy sorban. és használhatja őket adatátvitelre. A kód biztosítja, hogy a sorban lévő kódszavak bármely kombinációjával több, mint három nulla ne történjen egy sorban.
A kódok fennmaradó kombinációit használják jelzésre (átvitel szinkronizálás, adatblokk indítás, adatblokk vég, átviteli vezérlés a kapcsolat rétegében). A nem használt kódszavakat a vevő használhatja az adatfolyamban lévő hibák felderítésére. A kapott előnyök ára az adatkódolás ilyen módján - a hasznos információk átadásának sebessége 25% -kal csökken.
A 4B / 5B logikai kódolás Ethernet hálózatokban 100 Mbit / s átviteli sebességgel történik:
az NRZI kóddal kombinálva (100Base FX specifikáció, átviteli közeg - rost);
az MLT-3 kóddal együtt (100Base TX specifikáció, UTP Cat 5e átviteli közeg).
Vannak olyan kódok is, amelyek három jelállapotot tartalmaznak, például a 8B / 6T kódban, 6 elemű terner kód kódszavakat használnak a 8 bites forrásinformáció kódolására. Minden egyes elem három érték egyikét veheti fel (+1, 0, -1). A 8B / 6T kód redundanciája magasabb, mint a 4B / 5B kód. mivel 36 = 729 eredő kódszót tartalmaz 2 8 = 256 forrás szimbólumon. Ezt a kódolási eljárást a 100Base T4 specifikációban használják - ha a 100Mbps Ethernet Cat3 UTP kábelen keresztül van konfigurálva (elavult specifikáció). Itt 3 csavart párt használnak egyidejűleg a bitfolyam továbbítására. Az adatátviteli sebesség minden pár N = 100 Mbit / s / 3 = 33,3 Mbit / s, a lineáris sebessége a modulációs jel 25 M bps (8: 6 = 1,33; 33,3: 1,33 = 25) , amely lehetővé teszi az UTP Cat3 árnyékolt csavart érpár használatát.
A 8B / 10B kódban az eredeti szekvencia minden 8 bitjét a kódszó tíz bitére cserélik. Ezzel egyidejűleg 256 kombinációval 1024 kombináció található. Csere esetén a kódtáblázattal összhangban a következő szabályokat kell betartani:
a kapott kombinációnak (kódszövegnek) több mint 4 azonos bitje kell legyen egymás után;
a kapott kombinációnak több mint 6 nullát vagy hatot kell tartalmaznia;
A 8B / 10V (+ NRZI) kódot az 1000Base-X Gigabit Ethernet szabványban használják (amikor a szálat adatközegként használják).
A hálózati adapterek logikai kódolása. Mivel a konverziós tábla használata nagyon egyszerű művelet, a redundáns kódokkal történő logikai kódolás nem bonyolítja a berendezés funkcionális követelményeit.
A megadott sávszélesség biztosítása érdekében egy redundáns kódot használó Nbit / s adónak magasabb órajel sebességgel kell működnie. Így, átvitelére egy 4B / 5B-kód jelet bitsebessége N = 100 Mbit / s, az adó kell működnie egy órajel 125 MHz (azaz ESTB = 125MBod). Ebben az esetben a lineáris jel spektruma kibővül. Mindazonáltal a túlzott potenciális kódjel spektruma kiderül, hogy már a Manchester-kódban van a jel spektruma. ami igazolja a logikai kódolás további fázisát, valamint a vevő és az adó működését egy megnövekedett órajel frekvenciájával.
A kódolás az eredeti bitszekvencia olyan "keveredése", amelyben a fizikai kódoló modul bemeneténél az egyének és nullák előfordulási valószínűsége közel 0,5-hez közelít. Az ilyen műveletet végrehajtó eszközöket (vagy programmodulokat) úgynevezett scramblers (scramble, random assembly).
A kódolót a kommunikációs csatornára kapcsoló séma
Az adóban lévő kódoló végzi az eredeti digitális áramlás szerkezetének átalakítását. A vevőben lévő dekódoló visszaállítja az eredeti bitszekvenciát. Szinte az egyetlen művelet, amelyet a scramblers és descramblers használnak, XOR - bitwise exkluzív OR (addition modulo 2).
A kódoló és dekódoló fő része egy pszeudo-véletlen sorrendű (PSP) generátor, egy visszacsatoló K-bites eltolási regiszter formájában.
Két fő típusa van a scramblers pároknak - descrambler:
kezdeti beállítással (adalék).
Az önszinkronizáló áramköröket kódolt sorrend vezérli. Ezek a rendszerek hátránya - hiba terjedése. Egy hibás szimbólum hatása olyan sokszor jelenik meg, ahogyan az áramkörben vannak visszacsatolások.
A kódolás végrehajtása egy önszinkronizáló áramkörben.
Itt Bi a kapott kód bináris számjegye, amelyet a kódolási művelet i. Ciklusában kaptunk; Ai - a forráskód bináris számjegye, amely az adóegység bemenetére érkezik az i-edik órában; Bi-5 és Bi-7 - az így kapott kód bináris számjegyei, amelyek a kódoló előző óraszámaiban, az "i-5" és "i-7" oszlopokban vannak megadva.
A vevőegység dekódolója visszaállítja az eredeti szekvenciát
Az adattív sémákban a kódolt szekvencia nem lép be a shift regiszter bemenetébe, nincs hiba terjedés, de a kódoló-dekódoló pár működésének szinkronizálása szükséges.
